Слайд 2Введение
Для чего нужны буровые растворы?
Цель бурения – пробурить, оценить и закончить скважину,
![Введение Для чего нужны буровые растворы? Цель бурения – пробурить, оценить и](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1179775/slide-1.jpg)
которая будет давать газ /
нефть с высокой эффективностью.
Применение буровых растворов, выполняющих многочисленные функции, позволяет сделать эту цель возможной
Слайд 3Задачи:
После изучения этой темы вы сможете:
Оценить важность буровых растворов
Перечислить главные функции буровых
![Задачи: После изучения этой темы вы сможете: Оценить важность буровых растворов Перечислить главные функции буровых растворов](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1179775/slide-2.jpg)
растворов
Слайд 4Функции буровых растворов
Команда «13»:
Удаление шлама из скважины и вынос его на поверхность
Контроль
![Функции буровых растворов Команда «13»: Удаление шлама из скважины и вынос его](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1179775/slide-3.jpg)
давления в скважине
Поддержание шлама во взвешенном состоянии
Формирование фильтрационной корки
Сохранение стабильности ствола скважины
Охлаждение, смазка и поддержание долота и бурильной колонны
Передача гидравлической мощности на забой скважины
Передача сигнала от телесистемы
Слайд 5Функции буровых растворов
Команда «13» (продолжение):
Создание условий для сбора и интерпретации анализа шлама,
![Функции буровых растворов Команда «13» (продолжение): Создание условий для сбора и интерпретации](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1179775/slide-4.jpg)
кернов и
геофизических исследований
Сохранение эксплуатационных свойств пласта
Оптимальные поверхностно-кольматирующие свойства
Правильно подобранная рецептура (отсутствие веществ необратимо загрязняющих ПЗП)
Повышение эффективности процесса цементирования обсадных колонн
Уменьшение коррозионной активности
Безопасность персонала бурового бригады и окружающей среды
Слайд 6Удаление шлама из скважины
На удаление шлама из скважины влияют:
Размер, форма и плотность
![Удаление шлама из скважины На удаление шлама из скважины влияют: Размер, форма](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1179775/slide-5.jpg)
твердых частиц;
Скорость проходки;
Вращение бурильной колонны;
Скорость восходящего потока в затрубном пространстве;
Вид профиля скважины:
Вертикальный
Наклонно-направленный
Горизонтальный
Слайд 7Удаление шлама из скважины
Эффективность удаления шлама зависит от параметров бурового раствора:
Плотность
Реологические характеристики:
YP
![Удаление шлама из скважины Эффективность удаления шлама зависит от параметров бурового раствора:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1179775/slide-6.jpg)
(Динамическое напряжение сдвига)
LSRV (low shear rate viscosity)
n, k
Слайд 8Контроль давления в скважине:
Плотность —- масса единицы объема.
Гидростатическое давление — давление, создаваемое
![Контроль давления в скважине: Плотность —- масса единицы объема. Гидростатическое давление —](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1179775/slide-7.jpg)
неподвижным столбом раствора; оно зависит от плотности раствора и фактической вертикальной глубины.
Давление бурового раствора должно компенсировать:
Поровое давление / Пластовое давление (давление флюидов на вмещающие их)
Горное давление (геостатическое или литостатическое)
Кроме того, гидростатическое давление бурового раствора компенсирует напряжения, создаваемые в результате воздействия тектонических сил в зонах, прилегающих к стволу скважины . Устойчивость ствола скважины , пробуренной в зоне тектонических напряжений, обеспечивается поддержанием баланса между гидростатическим давлением и тектоническим напряжением.
Слайд 9Поддержание шлама во взвешенном состоянии
Буровой раствор должен удерживать во взвешенном состоянии:
Выбуренные частицы
![Поддержание шлама во взвешенном состоянии Буровой раствор должен удерживать во взвешенном состоянии:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1179775/slide-8.jpg)
породы
Утяжеляющие материалы
Различные добавки (например, наполнители)
Слайд 10Поддержание шлама во взвешенном состоянии
Поддержание твердой фазы во взвешенном состоянии после остановки
![Поддержание шлама во взвешенном состоянии Поддержание твердой фазы во взвешенном состоянии после](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1179775/slide-9.jpg)
циркуляции
зависит от тиксотропных свойств раствора.
Эффективность работы оборудования по очистке бурового раствора (вибросит, гидроциклонов и т.д.) зависит реологических характеристик раствора.
Слайд 11Формирование фильтрационной корки
Фильтрационная корка образуется на стенках скважины под действием перепада
давления и
![Формирование фильтрационной корки Фильтрационная корка образуется на стенках скважины под действием перепада](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1179775/slide-10.jpg)
выполняет изолирующую функцию
Что делает фильтрационная корка?
Препятствует проникновению компонентов бурового раствора и его фильтрата в пласт
Предотвращает поглощения бурового раствора
Корка, сформированная из правильно подобранного кислото-растворимого кольматанта,
защищает продуктивные пласты
Предупреждение набухания и гидратации глин, находящихся в продуктивных пластах
Минимизирует механическое воздействие на пробуренный открытый ствол скважины
Слайд 12Сохранение стабильности ствола скважины
Стабильность ствола скважины:
Физико-химическое воздействие на породы, слагающие геологический разрез
Набухание,
![Сохранение стабильности ствола скважины Стабильность ствола скважины: Физико-химическое воздействие на породы, слагающие](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1179775/slide-11.jpg)
осыпи и обвалы глин
Растворение солей
Растворение сульфат содержащих пород (гипсы и ангидриты)
Эти проблемы могут быть решены путем подбора рецептуры бурового раствора
Ингибирующие растворы
Минерализованные растворы
Растворы на углеводородной основе
Механическая эрозия стенок скважин
Турбулентное течение раствора в кольцевом пространстве
Слайд 13Охлаждение, смазка и поддержание ОК
Охлаждение долота и буровой компоновки, дальнейшее распределение теплоты
![Охлаждение, смазка и поддержание ОК Охлаждение долота и буровой компоновки, дальнейшее распределение](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1179775/slide-12.jpg)
от
источника по стволу скважины
Снижение коэффициента трения
Снижение веса обсадной колонны за счет выталкивающей силы
Благодаря охлаждающей и смазывающей способности раствора срок службы долот, двигателей и компонентов колонны значительно увеличивается.
Слайд 14Передача гидравлической энергии на забой скважины
С помощью гидравлической энергии можно добиться увеличения
![Передача гидравлической энергии на забой скважины С помощью гидравлической энергии можно добиться](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1179775/slide-13.jpg)
скорости проходки
Поток бурового раствора, движущийся через колонну бурильных труб обеспечивает:
Передачу гидравлической энергии забойному двигателю (вращение долота)
Оптимизацию гидромониторного эффекта насадок долота
Слайд 15Обеспечение информации о пробуренном разрезе
Сохранность шлама во время бурения
Обеспечение отбора керна
Обеспечение проведения
![Обеспечение информации о пробуренном разрезе Сохранность шлама во время бурения Обеспечение отбора](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1179775/slide-14.jpg)
каротажных работ
Слайд 16Сохранение эксплуатационных свойств пласта
Основная задача бурения — добыча углеводородов
Любое снижение естественной пористости
![Сохранение эксплуатационных свойств пласта Основная задача бурения — добыча углеводородов Любое снижение](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1179775/slide-15.jpg)
или проницаемости пласта считается
нарушением его эксплуатационных свойств.
Наиболее вероятные нарушения эксплуатационных характеристик продуктивного пласта:
Попадание в материнскую породу компонентов раствора или выбуренной породы, закупорка пор
пласта;
Набухание глинистых пород коллектора, снижение проницаемости;
Образование эмульсионных пробок в коллекторах;
Изменение естественной водонасыщенности и смачиваемости коллектора.
Слайд 17Качественное цементирование
Одна из функций бурового раствора – создание условий, при которых в
![Качественное цементирование Одна из функций бурового раствора – создание условий, при которых](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1179775/slide-16.jpg)
ствол скважины можно спустить ОК, зацементировать ее и успешно завершить бурение.
Буровой раствор должен оставаться жидким и снижать уровень пульсации давления
Вытеснение раствора перед началом цементирования должно быть эффективным
(буферными и продавочными жидкостями, цементом)
Легко удаляемая фильтрационная корка
Совместимость бурового и цементного растворов и их компонентов
Слайд 18Уменьшение коррозионной активности
Проблемы, связанные с коррозией могут возникнуть как на поверхности, так
![Уменьшение коррозионной активности Проблемы, связанные с коррозией могут возникнуть как на поверхности,](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1179775/slide-17.jpg)
и внутри скважины в результате действия растворенных газов таких, как:
Кислород
Сероводород
Углекислый газ
Низкий уровень рН обычно усиливает действие коррозии.
Важная функция бурового раствора — поддержание допустимого уровня воздействия коррозии путем применения:
Ингибирования, создания химического барьера
Связывания и нейтрализации
Слайд 19Безопасность персонала и окружающей среды
Экологическая и токсикологическая безопасность (в соответствии с требованиями
местного
![Безопасность персонала и окружающей среды Экологическая и токсикологическая безопасность (в соответствии с](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1179775/slide-18.jpg)
законодательства и нормативных документов)
Минимальная токсичность бурового раствора (4 или 3 класс опасности)
Биоразлагаемость компонентов
Возможность утилизации бурового раствора